A sorozat egy 12 éves ikerpárt, Dipper és Mabel Pines nyári vakációját követi nyomon, akik szülei erre az időre az Oregon állam-beli Gravity Falls nevű helyre küldtek el, ahol nagybátyjuk Stan is dolgozik. Ő az itt látható turistaattrakciót futtatja a városban, a Rejtély kalyibát, mely a környék természetfeletti legendáiból csinál pénzt. Dipper azonban felfedezi, hogy a városban valami természetfeletti valóban történik...